金沙江干流梯级水电站水库群长期优化调度

以金沙江干流梯级水电站水库群为研究对象,建立了金沙江梯级水电站水库群兼顾保证出力要求的以发电量最大为目标的长期优化调度模型;考虑水电系统的调峰要求,建立了金沙江梯级发电量最大长期优化调度模型.均用逐次逼近动态规划法求解,结果表明,调峰系数不同对梯级水电站发电效益及运行方式有明显影响.     

苏帕河流域梯级水库联合优化调度设想

针对苏帕河流域梯级水电站的特点,充分利用先进计算机技术和网络技术,运用系统工程、数理统计、动态规划等理论,对梯级水电站联合优化调度的理论方法进行了深入研究,确立了优化调度的内容和目标,特点和方法,建立了苏帕河流域梯级水电站联合优化调度模型,分析了梯级电站优化调度的技术方案,最后讲述了梯级电站优化调度的功能。     

雅砻江和金沙江中下游梯级水库联合优化调度建模及应用Ⅰ——联合优化调度潜力分析

梯级水库群优化调度涉及联合建模、高效求解、规则提取、效益评估等多方面内容。以雅砻江和金沙江中下游梯级水库联合优化调度为主要目标,在水库群联合调度建模的基础上,引入大系统分解协调与离散微分动态规划方法进行优化求解,并设计多种方案进行效益分析。研究表明,联合优化调度相较于各水库单独调度发电量均有所增加,发电总量平均增大2.8%,尤其在来水偏丰年份,水库群联合优化对发电量提升效果显著。其中,金沙江下游梯级增发电量平均占总体增发电量的70%以上,在发电总量较低的年份,金沙江下游梯级增发电量基本等于三流域总体增发电量,展现了金沙江下游梯级库容大、水头高、调蓄能力强的巨大优势。同时,金沙江中游和金沙江下游联合优化发电量大于雅砻江和金沙江下游联合优化发电量,若能通过投资并购、调度补偿等多种形式,探索形成金沙江下游梯级与金沙江中游梯级联合优化调度模式具有重要意义。     

梯级水电站优化调度方案效益分析及分配研究

梯级水电站联合优化运行对梯级总效益的发挥起着重要作用。以金沙江中游梯级水电站为例,建立以发电量最大为目标的优化调度模型,采用改进的POA算法进行计算,通过比较分析5个典型组合方案发现,联合优化运行包含的水电站数越多的调度方案,梯级系统的发电量相应越高,枯、汛期电量之比从1∶2.2增加到1∶1.1。提出基于Nash谈判的梯级水电站优化调度利益分配模型,模拟结果表明,该方法能激励各水电站参与联合调度的积极性,可使水能资源得到合理利用。     

梯级水电站短期优化调度算法研究及软件开发

传统的动态规划算法和POA算法在求解梯级电站短期优化调度上容易出现维数灾的问题,为此以重庆阿蓬江流域梯级水电站为例,根据实际调度需求提出了改进逐次逼近动态规划算法,建立了梯级水电站发电量最大模型,并开发了相应的高级应用软件.结果表明,其运算效率高,收敛性好,能够满足梯级水电系统的调度需要.     

梯级水电站群优化调度算法研究

根据梯级水电站群远程集控调度的特点,研究了适用于梯级水电站群的优化调度算法。讨论了梯级水电站群优化调度准则,对几种典型优化算法的适应性和局限性进行了分析比较。结果表明,在流域梯级电站数量较少时可采用动态规划算法,在流域梯级电站规模较大时可采用基于遗传算法的改进型优化算法。按照流域梯级水电站的实际情况采用适应的优化算法,才能发挥梯级水电站远程集控优化调度系统的优势。     

流域梯级水资源管理决策支持系统关键技术研究——以金沙江下游—三峡梯级水电站为例

水资源管理决策支持系统是水库群实现防洪、发电、生态等综合优化调度目标的重要支撑。以金沙江下游—三峡梯级水电站为研究对象,针对流域梯级水资源管理面临的突出问题,研发了水资源管理决策支持系统,总结了巨型水电能源系统多源异构数据收集与处理、长江上游水库群调度智能模拟、河道水文过程及水库下游泄水波演进模拟、流域梯级水电站群长中短期嵌套联合发电优化调度、预报调度效益定量评估指标及后评估体系、流域一体化水资源管理模式下多业务嵌套重构等6大关键技术,为金沙江下游—三峡梯级水电站的水资源优化管理提供科学依据。     

基于分时电价的梯级水电站群短期联合优化运行

研究了电力市场环境下梯级水电厂短期联合优化调度问题,建立了基于分时电价的梯级水电站群优化调度数学模型并采用增量动态规划(IDP)优化算法对模型进行求解,讨论了梯级水电厂短期优化调度的效益最大问题,为梯级水电公司在目前电力市场机制下科学地申报次日各时段的发电量计划提供了依据。应用实践情况表明,该模型计算结果合理,效益显著。     

基于二维嵌套动态规划的清江梯级联合调度研究

针对目前改进动态规划算法和智能优化算法在梯级水电站联合调度求解过程中的非全局最优解,本文以清江梯级水电站为研究对象,提出二维嵌套动态规划算法进行优化调度,调度中考虑上游水电站每一次的出流过程对于中下游两水电站发电量的影响,中游水电站每一次的出流过程对于下游水电站发电量的影响,并将优化调度结果与实际调度、常规动态规划调度进行对比,取得了很好的效果,为梯级水电站的联合调度提供了一种全局调度的思想和方法。     

黄河上游梯级水电站调度自动化系统AGC优化策略

介绍了黄河上游梯级水电站调度自动化系统中自动发电控制(AGC)优化策略,以梯级消耗水能最小为目标函数,根据各水电站机组特性曲线,使用分阶段动态规划算法完成整个梯级系统的有功分配优化.该优化策略成功应用于黄河上游龙羊峡、李家峡、公伯峡梯级水电站,实践证明,算法可行且达到了预期优化目标.     

不同电价机制下的沅水梯级水库优化调度研究

针对沅水流域梯级电站不同的电价政策,以流域梯级电站整体效益最大化为目标,对三板溪、挂治、洪江、五强溪、凌津滩电站进行统一优化调度分析,求得三板溪、五强溪水库中长期水位控制及发电最优方案。     

长江上游控制型梯级水库群联合补偿效益分析

介绍了长江上游水电系统的总体特征以及主要控制型梯级水库的拓扑关系,以发电量最大或保证出力最大为目标建立了优化模型,并分别按梯级和库群2个层次构建了4个长序列优化调度方案,最后根据各方案优化结果分析了主要控制型梯级水库的联合补偿规律及补偿效益。分析结果表明:以发电量最大为主要目标时,库群年均发电量可增加11.79%;以保证出力最大为主要目标时,库群总保证出力可提高29.53%;同时,年均发电量增加9.91%,各梯级互补能力突出,联合运行时电力电量补偿效益显著。     

“以电定水”模式下蓄能最大与耗能最小一致性研究

梯级蓄能最大与耗能最小是"以电定水"模式下常用的2个优化准则,它们追求目标的角度不同,但本质上是一致的。传统梯级蓄能最大、耗能最小准则未考虑水电站发电效率的影响,无法真实反映梯级水库的调度目标;并且两者采用时段平均值近似计算能量,导致蓄能最大与耗能最小出现了差异。鉴于此,首先引入能效系数来表征水电站对水能资源的利用能力,对传统准则进行了改进;其次在验证了改进梯级蓄能最大、耗能最小准则一致性的基础上,建立了梯级负荷分配蓄、耗能一致性模型;最后对堵河流域潘口、小漩梯级水库进行了实例计算。结果表明:改进的梯级蓄能最大、耗能最小准则完全一致,并且较传统准则能够更加真实地反映梯级水库的调度目标。所建模型较传统模型更优,能够为"以电定水"模式下的梯级水库优化调度提供更加有效的指导。     

基于分时电价的三峡梯级水电站联合优化调度研究

针对电力市场下水电站优化运行问题,建立了基于分时电价的三峡梯级水电站联合优化调度 模型。优化调度模型以系统发电效益最大为目标,考虑了分时电价因子和梯级水库间流量传播问题。 采用改进遗传算法求解模型,运用正切轮盘赌选择算子保持适应度函数非负;应用随个体适应值大小和 群体分散程度自适应控制的遗传参数,保持种群多样性。研究成果表明:在电力市场下,水库优化调度 的目标函数选取为发电效益最大有实用价值,对未来三峡梯级水电站日发电计划的编制有一定借鉴意 义和应用价值。     

瀑-深梯级AGC厂间负荷实时分配策略研究及应用

为了实现瀑布沟、深溪沟电站的实时联合运行控制,基于分层调管的原理,以深溪沟电站水位控制为目标,提出了一套能够实现瀑布沟和深溪沟两站水量与电量平衡的厂间负荷实时分配策略及求解流程。针对厂间负荷分配时,不同机组组合下的虚拟单台机组的发电特性曲线和振动区,分别采用动态规划技术和集合区间运算法给予求解,同时还给出了一种简单实用的厂间联合躲避振动区的策略。在此基础上,开发的集控侧梯级AGC系统,已成功地应用到了大渡河瀑布沟和深溪沟梯级实时联合运行控制中,且计算结果满足实际运行工况的要求。     

三峡与清江梯级水电站群联合调度补偿效益分析

 为解决5个串并联水电站的联合调度问题,采用相对比较的方法,在同一计算条件下,将系统分解为三峡梯级与清江梯级2个子系统,分别建立子系统数学模型;通过优化方法求解,得到未联合调度时的发电量;然后建立系统联合调度数学模型,分解协调模型将2个子系统联合优化,得到系统联合调度时的发电。经过对比分析,三峡梯级与清江梯级联合调度后年均可获得补偿电量18.29亿kW•h。     

三峡梯级日优化运行模型及算法

三峡梯级水电站日运行中,给定三峡用水量制定梯级发电计划,给定梯级总负荷优化电站间负荷分配,是其两种最基本的运行方式。针对这两种基本运行方式,探讨了几种常用优化准则的数学模型。根据实际运行中梯级的各种约束条件,建立了梯级日优化运行的数学模型,给出了相应的计算方法。在计算中,考虑电站的水头变化和两坝间水流时滞的影响,对上述优化问题采用了综合改进动态规划的方法进行计算。仿真计算表明,该模型及算法能够很好地解决三峡梯级日优化运行问题,并能够满足实际运行的需要。同时,还就实时优化问题进行了探讨。     

复杂水利-电力约束下梯级水电站短期多层级多目标优化调度研究

电网高强度的调峰调频任务和流域严格的水量调度要求,限制了梯级水电站调度运行的优化空间,造成水调电调协调困难、效益发挥不充分、机组长时间低效运行等问题。本文统筹考虑梯级水电站发电效益、调峰能力以及运行工况等目标,分别建立电网、梯级、电站等不同层级的调度模型,研究多层级多目标协同优化机制,提出模型求解方法。通过不同层级之间相互嵌套,滚动向前,在复杂水利-电力约束条件下保证梯级电站的安全高效运行。以黄河上游水电基地为例,该方法可在保障黄河流域水量调度要求和西北地区高比例风光全额消纳前提下,将梯级水电站发电量提升2.75%,耗水率降低2.38%,机组低效运行时间降低50.64%,且有效提升水电调峰能力,平滑了火电出力过程,对于梯级水电科学调度和安全运行具有科学意义和实际价值。     

基于调度图的金沙江下游梯级水电站改进蓄水策略研究

为缓解金沙江下游梯级水电站汛末蓄水矛盾,改善蓄水过程中按调度图运行存在下泄流量、出力过程波动较大等问题,以溪洛渡、向家坝梯级水电站为研究对象,通过设置不同提前蓄水时机组合,提出基于水电站调度图的改进蓄水策略,并从年平均蓄满率、汛末蓄水位、总弃水量、总发电量等指标综合比较分析,确定了当起蓄时机为溪洛渡9月1日、向家坝9月1日,并采用改进蓄水策略蓄水时,为梯级最佳蓄水方案。同时,采用丰、枯典型年对蓄水过程进行验证。研究结果表明:提前起蓄时机有助于水电站提早蓄滞一部分汛末水量,缓解梯级水电站间的蓄水矛盾;改进蓄水策略充分利用调度线的过渡作用,有助于减少水电站出力在不同调度区之间大幅度来回跳动,实现了下泄流量、出力过程稳定。该研究成果可为金沙江下游梯级水电站汛末蓄水调度提供科学的参考依据。